در دنیای صنعتی امروز، مسئله تولید و انباشت انواع زباله های خانگی و صنعتی ابعاد تازهای بخود گرفته و میرود تا بصورت معضلی مهم درآید. هزینه بالای نگهداری زباله ها دستاندرکاران را واداشته که بفکر استفاده مجدد از آنها در زمینه های مختلف بیفتند. در این راستا، دو محور اساسی مطرح شده: استفاده از زباله ها بصورت سوخت برای تولید انرژی و استفاده از آنها بعنوان مواد اولیه برای بهبود بخشیدن خواص محصول تولید شده یا کاهش قیمت آن. در صنعت سیمان و بتن این دو محور می توانند کاربردهای وسیعی داشته باشند.
بازیافت و بتن:
در تهیه سیمان، از آنجا که مرحله عملیات حرارتی نیازمند مقادیر فراوانی انرژی حرارتی میباشد، استفاده از ضایعات صنایع دیگر بعنوان سوخت بسیار مطرح است. در این راستا، این ضایعات به سه صورت سوخت های مایع، جامد و گاز قابل استفاده می باشند. ضایعات شیمیائی، روغنهای مصرف شده، کاغذهای باطله، تایرهای مستعمل مثال هائی از این سه دسته هستند که با توجه به قیمت و دردسترس بودنشان مورد استفاده قرار میگیرند. علاوه بر صرفه اقتصادی، استفاده از این ضایعات میتواند نقش مهمی در کاهش انتشار انواع آلاینده های بحرانی از قبیل اکسیدهای نیتروژن و گوگرد ایفا کند.
قبل از استفاده از ضایعات در صنعت سیمان و یا در هر صنعت دیگر، یکسری آزمایشات و تحقیقات بایستی صورت پذیرد که در آن مسائلی از قبیل ترکیب شیمیائی ضایعات و مجاز بودن استفاده از آنها، نحوه استفاده از ضایعات، تجهیزات مورد نیاز و جنبه های اقتصادی و زیست محیطی دیگر کاملاً مشخص گردد. امروزه حساسیت زیادی بر مسائل زیست محیطی وجود دارد و باید از ضایعاتی استفاده کرد که کمترین آلودگی را داشته باشد. در این راستا استفاده از ضایعات بیمارستانی و رادیو اکتیو، حشره کشهای سمی و مواد سرطان زا ممنوع می باشد. منابع سوختی متداول در صنعت سیمان که کارخانه های مختلف با توجه به امکانات خود از آنها استفاده میکنند، عبارتند از زغال سنگ، نفت، و گاز. ضایعات مورد استفاده را میتوان در سه گروه مایع، جامد و گاز دسته بندی نمود. جدول زیر عمده ترین موارد هر گروه را نشان میدهد:
مزایای استفاده از مواد بازیافت شده بعنوان سوخت شامل کاهش انتشار گاز CO2 ، کاهش هزینه تولید، حفظ منابع سوختی فسیلی موجود، استفاده بهینه و جهت یافته از مواد اولیه، افزایش کارآئی گرمائی فرآیند تولید و افزایش توازن زیست محیطی می باشد. از طرف دیگر، استفاده از این ضایعات در اکثر موارد نه تنها تغییری در کیفیت سیمان تولیدی ندارد بلکه در مواردی میتواند عناصری مانند آهن، که از عناصر مفید ساختار سیمان است را به ساختار محصول بیافزاید. انتخاب هر یک از این ضایعات بستگی زیادی به قیمت و همچنین در دسترس بودن آن دارد. البته عواملی از قبیل مقدار انرژی تولید شده، مقدار خاکستر ، درجه رطوبت و مواد فرار آلی آن نیز دارای اهمیت هستند. به جهت استفاده از این ضایعات، باید تجهیزاتی ویژه در کارخانه، از قبیل خشک کن، جدا کننده و خرد کننده در نظر گرفته شود.
استفاده از ضایعات در تهیه بتن:
بتن یکی از ترکیبات مهمی است که کاربرد بسیار زیادی در زندگی روزمره ما دارد. از منازل مسکونی گرفته تا ساختمانهای اداری و بزرگراه ها، بتن در همه جا نقشی اساسی در ساخت و سازه های شهری دارد. بتن ترکیبی سیمان، آب و انواع اگریگیت ها بوده و میتواند جایگاه بسیار مهمی در استفاده از ضایعات صنایع دیگر داشته باشد.
بطور کلی ضایعات مورد استفاده در تهیه بتن را، بسته به کاربرد آن، میتوان در دو دسته قرار داد:
- دسته اول ضایعات صنایع دیگر است که شامل سیلیکا فیوم، سرباره کوره بلند، خاکستر آتش فشانی، خرده شیشه، خرده لاستیک، پلاستیک ها، ضایعات سرامیکی و خاک اره می گردد.
- دسته دوم ضایعات بتن است که شامل بتن های مستعملی است که در حین خراب کردن ساختمان ها یا پیاده روها بدست می آید.